Kopičenje mikroorganizmov na površini je izziv tako za pomorsko industrijo kot za biomedicinsko industrijo. Nekateri priljubljeni polimerni premazi proti onesnaževanju so podvrženi oksidativni razgradnji v morski vodi, zaradi česar so sčasoma neučinkoviti. Amfoterni ion (molekule z negativnimi in pozitivnimi naboji ter neto nabojem nič) polimerni premazi, podobni preprogam s polimernimi verigami, so pritegnili pozornost kot možne alternative, vendar jih je treba trenutno gojiti v inertnem okolju brez vode ali zraka. To jim preprečuje nanašanje na velike površine.
Ekipa, ki jo vodi Satyasan Karjana na Inštitutu za kemijske in inženirske znanosti A*STAR, je odkrila, kako pripraviti amfoterne polimerne prevleke v vodi, sobni temperaturi in zraku, kar bo omogočilo njihovo uporabo v veliko širšem obsegu.
»To je bilo naključno odkritje,« pojasnjuje Jana. Njegova ekipa je poskušala izdelati amfoterne polimerne prevleke z uporabo široko uporabljene metode, imenovane radikalna polimerizacija s prenosom atomov, ko so ugotovili, da nekatere reakcije ne proizvedejo želenega produkta. Amin so nepričakovano našli pri konec polimerne verige kot ligand na katalizatorju, uporabljenem v reakciji. »Potrebovali bomo nekaj časa in vrsto poskusov, da razkrijemo skrivnost [kako je prišel tja],« pojasnjuje Jana.
Kinetična opazovanja, spektroskopija jedrske magnetne resonance (NMR) in druge analize kažejo, da amini sprožijo polimerizacijo prek anionskih mehanizmov. Te tako imenovane anionske polimerizacije niso odporne na vodo, metanol ali zrak, vendar so Janini polimeri rasli v prisotnosti vseh treh, zaradi česar je ekipa dvomila o svojih ugotovitvah. Obrnili so se na računalniške modele, da bi videli, kaj se dogaja.
"Izračuni teorije funkcionalnosti gostote potrjujejo predlagani mehanizem anionske polimerizacije," je dejal.
Njegova ekipa je zdaj uporabila to metodo za sintezo polimernih prevlek iz štirih amfoternih monomerov in številnih anionskih iniciatorjev, od katerih nekateri niso amini. z uporabo metod pršenja ali impregnacije,« pravi Jana. Prav tako nameravajo preučiti učinke premazov proti obraščanju v pomorskih in biomedicinskih aplikacijah.
Čas objave: 18. marec 2021